CN103712106A

CN103712106A - 一种大角度全周光led灯泡

Info

Publication number: CN103712106A
Application number: CN201310729925.5A
Authority: CN
Inventors: 马文波; 王建全; 廖秋荣; 梁丽
Original assignee: Sichuan Bonshine Optical Electron Technology Co Ltd
Current assignee: Sichuan Bonshine Optical Electron Technology Co Ltd
Priority date: 2013-12-26
Filing date: 2013-12-26
Publication date: 2014-04-09

Abstract

一种大角度全周光LED灯泡，由密封发光泡壳、封闭密封发光泡壳底部开口的密封部、发光模组以及连接密封部底部的灯头组成，所述发光模组为条形LED全向灯丝，竖直安装在密封部上方，密封部内设置有气管，所述条形LED全向灯丝通过连接导线与密封部的电源引线触头连接，所述密封发光泡壳内部充有散热保护气体，所述散热保护气体为氢气或惰性气体或二者混合物。也可包括多根条形LED全向灯丝，围绕芯柱中轴线对称分布，且各条形LED全向灯丝与芯柱中轴线之间夹角为锐角。本发明利用低粘度、高导热率的气体填充进行散热，获得一种质量轻、360度全周光照明、散热理想的LED灯泡。

Description

一种大角度全周光LED灯泡

技术领域

本发明属于照明领域，涉及一种LED灯具，特别是一种大角度全周光LED灯泡。

背景技术

基于节能环保的考虑，白炽灯正在逐渐被人们放弃。而LED灯泡具有寿命长、光效高、无辐射及抗冲击等特点，正在逐步取代白炽灯。

但是，由于LED光源自身发光具有指向性，所发出的光线即使经过扩散罩的扩散后，比起可以全方向配光的传统白炽灯光源，现有的LED蜡烛灯的配光角仍显得非常狭窄，配光角一般都在120°以下，光线不能达到灯的背部，会形成暗影。

目前，有一些LED 球泡灯虽然能够做到大角度光分布，却使用了大量的反射器、透镜等光学元件，装置较大的扩散球泡壳。但使用此种方式一是使得LED光效降低，二是使LED灯泡在维持替代形态时需要大大压缩散热空间，从而使得LED工作时温度高居不下，无法将LED功率做大。同时，现有的大角度LED球泡灯都需要使用扩散罩进行散光，照明效果与传统的白炽灯还有较大差距。

近年来，随着新材料的涌现和半导体制造工艺的进步，出现了能全向发光的LED灯丝，能在360度范围内发光，但此种灯丝由于发光量大，因此产生大量热量，需要及时散热，现有的LED灯泡的散热器一般由金属或者陶瓷制成，重量较重，容易坠落或断裂，具有较大的安全隐患。

发明内容

为克服现有LED灯具发光角度有限，发热量大，散热装置笨重的技术缺陷，本发明公开了一种大角度全周光LED灯泡。

本发明所述一种大角度全周光LED灯泡，由密封发光泡壳、封闭密封发光泡壳底部开口的密封部、发光模组以及连接密封部底部的灯头组成，所述发光模组为条形LED全向灯丝，竖直安装在密封部上方，密封部内设置有气管，所述条形LED全向灯丝通过连接导线与密封部的电源引线触头连接，所述密封发光泡壳内部充有散热保护气体，所述散热保护气体为氢气或惰性气体或二者混合物。

优选的，还包括芯柱，所述芯柱竖直安装在密封部上方，所述发光模组包括多根条形LED全向灯丝，所述芯柱顶部固定有第一连接导线，所述第一连接导线还与所述条形LED全向灯丝上端连接，所述条形LED全向灯丝下端还连接有第二连接导线，通过第二连接导线与密封部的电源引线触头连接；所述多根条形LED全向灯丝围绕芯柱中轴线对称分布，且各条形LED全向灯丝与芯柱中轴线之间夹角为锐角。

优选的，所述条形LED全向灯丝与芯柱中轴线之间夹角为10-55度。

优选的，所述芯柱顶部具有固定连接在芯柱内部的金属触头，所述第一连接导线以焊接方式与金属触头连接。

优选的，发光模组包括两根条形LED全向灯丝，两根条形LED全向灯丝下端分别连接一个密封部的电源引线触头。

优选的，所述芯柱底部设置有放射形支架，所述放射形支架具有多个延伸脚，所述放射形支架中部具有固定环，所述固定环套在芯柱下方。

优选的，所述散热保护气体气压为1.1-1.5兆帕。

优选的，所述散热保护气体为氢气和氦气混合气体，氢气体积占比为5%。

优选的，包括至少四根条形LED全向灯丝，通过连接导线以串并联混合形式连接。

优选的，还包括连接在密封部和灯头之间的中空套。

采用本发明所述的大角度全周光LED灯泡，本发明抛弃传统LED灯泡中笨重并且挡光的散热器，利用低粘度、高导热率的气体填充进行散热，同时通过利用全方位出光的LED条形灯丝光源，并合理地优化其在泡壳中的空间排布，获得一种质量轻、360度全周光照明、散热理想的LED灯泡。

附图说明

图1为本发明第一种具体实施方式结构示意图；

图2为图1所示具体实施方式的配光曲线；

图3为本发明第二种具体实施方式结构示意图；

图4为图3所示具体实施方式的配光曲线；

图2和图4中圆周上的坐标表示空间角度，圆周直径上的坐标表示亮度，单位为流明；

图中附图标记名称为：1-密封发光泡壳 2-发光模组 3-芯柱 4-电源引线 5-灯头 6-驱动器 7-条形LED全向灯丝8-第一连接线 9-金属触头 10-放射形支架 11-密封部 12-散热保护气体 13-排气管。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明。

本发明所述一种大角度全周光LED灯泡，由密封发光泡壳1、封闭密封发光泡壳底部开口的密封部11、发光模组2以及连接密封部底部的灯头组成，所述发光模组2为条形LED全向灯丝7，竖直安装在密封部上方，密封部内设置有气管（13），所述条形LED全向灯丝7通过连接导线与密封部的电源引线4触头连接，所述密封发光泡壳内部充有散热保护气体12，所述散热保护气体（12）为氢气或惰性气体或二者混合物。

灯头用于连接市电或其他电源，所述条形LED灯丝是具有全方位出光的LED条形光源，外部电源引线穿过密封部，在密封部上方形成两个触头，条形LED全向灯丝的正负极通过连接导线与两个触头连接，安装时，将发光模组与密封部整体装入密封发光泡壳，利用排气管向内充入散热保护气体，同时将内部空气挤出，使泡壳内部充满一定气压的散热保护气体，散热保护气体可以为低粘度、高导热率的惰性气体，由于氢气具有优良的导热率，因此也可以选择氢气作为导热气体，但由于氢气属于易爆气体，在生产和使用过程中大幅提高安全成本，因此可以选择使用氢气和惰性气体混合物，优选选择的惰性气体为氦气，氦气分子量与氢气最为接近，混合时二者质量密度近似，混合更加均匀，能起到最佳导热效果，实验证明，氢气的占比为5%时，即可取得较好的散热曲线，继续增加氢气占比，散热效果提高不明显，但危险性增加，氢气、氦气或其他惰性气体纯度选择普通的99.999%即可。所述散热保护气体的压降一般与大气压接近即可，为防止外部空气渗透氧化，可以设置在1.1-1.5兆帕的略高于大气压的气压值。所述密封发光泡壳型号可以为A型泡壳、G型泡壳、P型泡壳、B型泡壳、C型泡壳、T型泡壳等；所述灯头型号可为E型、B型、GU型、GX型、GZ型等。

本发明采用全向LED灯丝作为光源，获得了大角度、均一性好的出光范围，将气体作为导热介质，解决了全向LED灯丝发光热量大的问题，省却了笨重的散热装置，结构轻便，降低了生产成本，克服了安全隐患。

以下给出本发明的另一采用多根全向灯丝的实施方式，本实施例中，所述大角度全周光LED灯泡，还包括芯柱3，所述芯柱竖直安装在密封部上方，所述发光模组包括多根条形LED全向灯丝7，所述芯柱顶部固定有第一连接导线8，所述第一连接导线还与所述条形LED全向灯丝7上端连接，所述条形LED全向灯丝下端还连接有第二连接导线，通过第二连接导线与密封部的电源引线触头连接；所述多根条形LED全向灯丝围绕芯柱3中轴线对称分布，且各条形LED全向灯丝与芯柱中轴线之间夹角为锐角。

芯柱固定在密封部上方，用于支撑各个条形LED全向灯丝，芯柱通常为陶瓷材料，为方便芯柱顶端与各个灯丝固定连接，可以在芯柱顶部设置固定连接在芯柱内部的金属触头9，金属触头可以是一根金属丝或金属圆柱，第一连接导线焊接在金属触头上，金属触头可以是一个或多个，使各个灯丝顶部互相绝缘。第二连接导线连接在灯丝底部与电源引线触头之间，本领域技术人员通过第一连接导线和第二连接导线，例如利用星形或放射形连线，可以实现各个灯丝都在两个电源引线触头之间形成电流回路。LED的发光亮度与流过LED的电流大小成正比，为取得均一的发光亮度，可以采用串联连接方式，但串联方式造成的风险是任意一个LED断路则全部LED均不发光，对于四根或四根以上的条形LED全向灯丝，可以通过连接导线以串并联混合形式连接。例如对四根灯丝，可以两两先串联再并联的连接方式，串联在同一支路的两个灯丝在空间分布上形成对称分布，弱化两个并联支路可能电流不同造成亮度不均的视觉效果。

灯丝与芯柱的中轴线夹角角度增大时，可以在灯具正面获得较高的亮度和光照均匀度，但夹角增大不利于装配，实际应用中，泡壳的开口尺寸限制了发光模组的投影截面积，例如图1和图3中的两种具体实施方式，密封发光泡壳的开口处尺寸小于泡壳主体的截面积，当灯丝与芯柱的夹角增大时，各个灯丝与芯柱距离最远处的尺寸增大，在装配过程中，需要预先将灯丝、芯柱装配成完整的发光模组后再放入泡壳内部，因此发光模组的最大投影面积应小于泡壳的开口处尺寸，因此通常灯丝与芯柱中轴线的夹角限制在10-55度范围内。

例如对图1中的A60型泡壳，采用密封发光泡壳型号为A60型泡壳，内置四根条形LED全向灯丝，灯丝与芯柱中轴线呈18°角，所述灯头型号为E27。蜡烛泡的重量为42g，发光角度达到300度，配光曲线如图2所示。其中亮度为零处的方位为灯具的正背部。

图3的实施例中，采用密封发光泡壳型号为B35型泡壳，内置两根条形LED全向灯丝，灯丝与芯柱中轴线呈13°角，所述灯头型号为E27。蜡烛泡的重量为30g，发光角度达到300度，配光曲线如图4所示。

通常密封部伸出的用于连接外部电源的引线触头都是具备一定机械强度的金属丝，对于只使用两根条形LED全向灯丝时，可以直接使用密封部的两个电源引线触头作为灯丝的下方支撑件，在得到支撑的同时实现了电流回路连接。对于具有三个以上灯丝的情况，可以在所述芯柱底部设置放射形支架10，所述放射形支架具有多个延伸脚，所述放射形支架中部具有固定环，所述固定环套在芯柱3下方。例如如图1中的实施例，灯具具有四根灯丝，可以使用一根不锈钢金属丝弯成形似于弹簧的形状，弹簧中间的中空处即为固定环，套在芯柱下方，金属丝的两根自由端向外延伸形成两个延伸脚，用于支撑两根灯丝，另两根灯丝可以依旧由电源引线触头支撑。也可以制作一种预制件，中间为金属环，金属环外侧焊接有多个向外延伸的金属丝作为延伸脚，将金属环套在芯柱底部。

用于驱动LED灯丝的驱动器6可通过灌封胶固装在灯头内部，也可以在密封部11和灯头5之间增加一中空套，将驱动器6放置在中空套内，此种方式适合于容纳体积尺寸或发热量较大的驱动器，中空套可以是塑料或金属外壳。

前文所述的为本发明的各个优选实施例，各个优选实施例中的优选实施方式如果不是明显自相矛盾或以某一优选实施方式为前提，各个优选实施方式都可以任意叠加组合使用，所述实施例以及实施例中的具体参数仅是为了清楚表述发明人的发明验证过程，并非用以限制本发明的专利保护范围，本发明的专利保护范围仍然以其权利要求书为准，凡是运用本发明的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本发明的保护范围内。

Claims

1.一种大角度全周光LED灯泡，其特征在于，由密封发光泡壳（1）、封闭密封发光泡壳底部开口的密封部（11）、发光模组（2）以及连接密封部底部的灯头组成，所述发光模组（2）为条形LED全向灯丝（7），竖直安装在密封部上方，密封部内设置有气管（13），所述条形LED全向灯丝（7）通过连接导线与密封部的电源引线（4）触头连接，所述密封发光泡壳内部充有散热保护气体（12），所述散热保护气体（12）为氢气或惰性气体或二者混合物。

2.如权利要求1所述的一种大角度全周光LED灯泡，其特征在于，还包括芯柱（3），所述芯柱竖直安装在密封部上方，所述发光模组包括多根条形LED全向灯丝（7），所述芯柱顶部固定有第一连接导线（8），所述第一连接导线还与所述条形LED全向灯丝（7）上端连接，所述条形LED全向灯丝下端还连接有第二连接导线，通过第二连接导线与密封部的电源引线触头连接；所述多根条形LED全向灯丝围绕芯柱（3）中轴线对称分布，且各条形LED全向灯丝与芯柱中轴线之间夹角为锐角。

3.如权利要求2所述的一种大角度全周光LED灯泡，其特征在于，所述条形LED全向灯丝与芯柱中轴线之间夹角为10-55度。

4.如权利要求2所述的一种大角度全周光LED灯泡，其特征在于，所述芯柱顶部具有固定连接在芯柱内部的金属触头（9），所述第一连接导线（8）以焊接方式与金属触头连接。

5.如权利要求2所述的一种大角度全周光LED灯泡，其特征在于，发光模组包括两根条形LED全向灯丝，两根条形LED全向灯丝下端分别连接一个密封部的电源引线（4）触头。

6.如权利要求2所述的一种大角度全周光LED灯泡，其特征在于，所述芯柱底部设置有放射形支架（10），所述放射形支架具有多个延伸脚，所述放射形支架中部具有固定环，所述固定环套在芯柱（3）下方。

7.如权利要求1或2所述的一种大角度全周光LED灯泡，其特征在于，所述散热保护气体气压为1.1-1.5兆帕。

8.如权利要求1或2 所述的一种大角度全周光LED灯泡，其特征在于，所述散热保护气体为氢气和氦气混合气体，氢气体积占比为5%。

9.如权利要求2所述的一种大角度全周光LED灯泡，其特征在于，包括至少四根条形LED全向灯丝，通过连接导线以串并联混合形式连接。

10.如权利要求1或2所述的一种大角度全周光LED灯泡，其特征在于，还包括连接在密封部（11）和灯头（5）之间的中空套。